Procesamiento químico sin calor para recuperar metales de residuos electrónicos
Este proceso eficiente proporciona una forma de reciclar metales preciosos y prevenir la contaminación de los desechos electrónicos y otros flujos de desechos
- 1666 lecturas
En 2019 se generaron más de 53 millones de toneladas (Mt) de residuos electrónicos, y se prevé que aumenten a 74 Mt en 2030. Mientras tanto, los nuevos productos electrónicos incluyen alrededor del 8% de todo el oro producido cada año, unas 250 toneladas. Los métodos actuales para recuperar oro y otros metales de los desechos electrónicos tienden a usar grandes cantidades de energía, pero los investigadores han propuesto un nuevo sistema de procesamiento químico que puede llevarse a cabo a temperatura y presión ambiente.
Los metales preciosos son algunos de los materiales más valiosos en los desechos electrónicos; reciclarlos es importante en el contexto de la eficiencia de los recursos y evitar la contaminación. La recuperación de recursos de los productos al final de su vida útil se ha denominado "minería urbana" y será importante para lograr los objetivos de la economía circular de la UE.
El oro se puede recuperar de las placas de circuito de las computadoras y los teléfonos móviles, y de los cables y conectores jack.
Proceso hidrometalúrgico
Los investigadores desarrollaron un método usando un proceso hidrometalúrgico, usando reacciones químicas en líquidos. Esto es preferible a los métodos pirometalúrgicos (que usan altas temperaturas), dicen los investigadores, que producen gases y polvo nocivos, cuestan más y requieren una gran cantidad de energía. Por ejemplo, algunos procesos estándar requieren que los materiales se calienten a 1 200 °C durante 12 horas para separar los componentes 1 .
El proceso implica la lixiviación de elementos del material de desecho, seguido de su recuperación selectiva de una solución mediante reducción química. Los investigadores demostraron el método en conectores jack, módulos de memoria de acceso aleatorio (RAM), placas de circuito impreso (PCB) de teléfonos móviles y unidades centrales de procesamiento (CPU). Los rompieron todos (aparte de los gatos) en pequeños pedazos de 2 o 3 centímetros usando tijeras o martillos. También mostraron cómo se puede usar un proceso similar en residuos de polvo de palas de turbinas de aviones y convertidores catalíticos pulverizados, que contienen metales del grupo del platino y el paladio.
Los investigadores sometieron todos los desechos a un ataque químico con agua regia (mezcla ácida), que disuelve el oro y otros metales, a temperatura ambiente. Mezclaron los artículos con ácido acético y peróxido de hidrógeno, junto con diferentes niveles de ácido clorhídrico y, para investigar las proporciones óptimas para la lixiviación. También experimentaron con otras variables, como la agitación, y analizaron las soluciones resultantes con espectrometría para determinar las cantidades de diferentes metales dentro de ellas.
Los investigadores utilizaron ácido ascórbico (sobre desechos electrónicos), polvo de cobre y hierro (sobre convertidores catalíticos y residuos de turbinas) para eliminar los metales de la solución lixiviada, agitando la solución a temperatura ambiente para obtener precipitados (producto sólido). Estos se digirieron con agua regia y se analizaron una vez más para determinar el nivel de pureza.
Los resultados mostraron que el 99 % del oro de los desechos electrónicos podría filtrarse en la primera solución y, en pruebas separadas en PCB de teléfonos móviles y CPU Intel de cerámica, los investigadores recuperaron el 95 % y el 80 % del oro lixiviado. Los productos finales eran relativamente puros, pero notaron que quedaba algo de plástico residual en el oro recuperado de RAM. De manera similar, se recuperaron altos niveles de platino (89 %) y paladio (100 %) de los convertidores catalíticos usados, y 99 % de paladio de los residuos de turbinas 2.
El 99 % del oro de los desechos electrónicos podría filtrarse en la primera solución
Este proceso eficiente proporciona una forma de reciclar metales preciosos y prevenir la contaminación de los desechos electrónicos y otros flujos de desechos, como los de las industrias automotriz y aeronáutica, dicen los investigadores, aunque una mayor optimización podría mejorar el grado de pureza de los metales recuperados. Si la tecnología pudiera ampliarse, podría ofrecer un método de recuperación de metales más eficiente desde el punto de vista energético que el que practican actualmente las empresas comerciales.
